小鵬汽車的大圓柱電池模組專利解析

在之前的文章《億緯鋰能46系列大圓柱電池Pack系統(tǒng)專利解析》中解析了億緯鋰能的大圓柱電池系統(tǒng)的方案。目前國內(nèi)，在大圓柱電池領(lǐng)域的成組和系統(tǒng)開發(fā)，做的比較前沿的除了億緯鋰能之外，還有小鵬汽車，蔚來汽車以及寶馬等公司。

經(jīng)過對(duì)過去一年小鵬汽車在電池領(lǐng)域申請(qǐng)的專利檢索，查到在過去一年，小鵬汽車已申請(qǐng)了一些關(guān)于大圓柱電池的相關(guān)專利。包括大圓柱模組的裝配方法，大圓柱電池匯流排的設(shè)計(jì)，大圓柱電池模組的設(shè)計(jì)等。關(guān)于小鵬大圓柱模組的裝配方法和匯流排專利，可查閱名稱為《圓柱電池模組、電池包和車輛》和《電池模組的電連接組件、電池模組及車輛》相關(guān)專利。

能量補(bǔ)給

相比億緯鋰能，小鵬汽車并沒有一份專利來整體的闡述大圓柱電池Pack系統(tǒng)的完整設(shè)計(jì)方案，而是僅有篇專利來介紹其大圓柱電芯成組的模組設(shè)計(jì)方案，專利名稱《圓柱電池模組、電池包和車輛》，申請(qǐng)?zhí)?02220875414．9。

對(duì)此模組設(shè)計(jì)方案專利，本文經(jīng)信息提煉后，拋磚引玉，做一個(gè)簡(jiǎn)短的分享。

1）整體來看，通過專利中的描述，小鵬汽車的大圓柱模組與Sandy Munro拆解的特斯拉4680模組非常類似。可以看到小鵬汽車的大圓柱電池Pack系統(tǒng)并不是CTP的結(jié)構(gòu)，依舊能看到傳統(tǒng)模組這樣的小單元。只不過是省去了傳統(tǒng)的側(cè)板，端板和上支架機(jī)構(gòu)。

▲專利中所述的模組示意圖1

2）經(jīng)過對(duì)專利中的信息進(jìn)行提取，繪制的小鵬大圓柱電池模組整體布置示意圖如下。方案中依舊保留了VDA模組時(shí)代常用的線束隔離板。云母板位于電芯和線束隔離板中間。云母板通過卡扣的方式與云母板連接。

▲小鵬模組結(jié)構(gòu)示意圖

3）大圓柱電芯與模組的固定方式。如同特斯拉的方案，大圓柱電芯通過膠水與底板上對(duì)應(yīng)的限位卡槽進(jìn)行粘接。底板上有兩種孔注膠孔和排氣孔。注膠孔用于將結(jié)構(gòu)膠水注入到兩個(gè)大圓柱接觸的間隙中間，用來將大圓柱電芯固定在蛇形冷卻板上。排氣孔用于在最后灌注發(fā)泡膠時(shí)，將發(fā)泡膠填充模組內(nèi)間隙時(shí)趕走的空氣能及時(shí)排除，以免影響發(fā)泡膠最后成型的強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能。該排氣孔還有另外一個(gè)功能即當(dāng)排氣孔溢膠時(shí)，作為灌膠停止的一個(gè)信號(hào)，也可以通過計(jì)時(shí)來決定灌膠時(shí)間。最后模組與箱體底部的固定是通過在底板的另一側(cè)的打膠槽內(nèi)注入結(jié)構(gòu)膠，來將模組固定在箱體的底部。

4）我們可以看到，對(duì)于電池?zé)峁芾磉@塊，相比特斯拉和億緯鋰能，最大的差異點(diǎn)是小鵬汽車的每個(gè)模組的最上方都有一款基本上和模組投影等效面積的水冷板。水冷板和匯流排之間涂有導(dǎo)熱膠，用于對(duì)電芯及電芯上方的電連接件進(jìn)行散熱，比如匯流排和鎳片。另外，可以看到FPC是掛在模組的兩側(cè)，進(jìn)一步可以避讓出Z向的空間。

▲專利中所述的模組示意圖2

上述是對(duì)小鵬大圓柱電池模組方案專利的一個(gè)簡(jiǎn)介。綜合之前的文章，我們了解到到小鵬汽車，在大圓柱電池成組方案與特斯拉，億緯鋰能方案對(duì)比，既有對(duì)特斯拉方案一些技術(shù)點(diǎn)的追隨，也有自己的一些特色。

另外在查專利的時(shí)候，還看到小鵬汽車有一篇有點(diǎn)腦洞大開的大圓柱電池成組專利。示意圖如下，其方案是為了進(jìn)一步提高體積利用率和能量密度，在四個(gè)大圓柱的間隙中間，插入同等高度的小圓柱電芯。兩種不同直徑的電芯，可以是同種化學(xué)體系，也可以不是（想到了之前蔚來汽車的三元鐵鋰混搭電池方案）。

▲不同直徑圓柱電池搭配的專利示意圖

在之前的文章中，有提到億緯鋰能申請(qǐng)的大圓柱電池躺著成組的方案，現(xiàn)有小鵬汽車大小圓柱電池混搭的方案。如早些時(shí)候文章中所述，在大圓柱成組的細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)的車企和電池企業(yè)，為了“擰干毛巾最后一滴水”，后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)微創(chuàng)新會(huì)層出不窮。讓我們拭目以待。

原文標(biāo)題:小鵬汽車的大圓柱電池模組專利解析